基于近景攝影測量的巷道表面位移監(jiān)測.pdf

1、煤礦巷道表面位移的監(jiān)測是巷道支護監(jiān)測的主要內容，也是煤礦安全生產的重要保證。巷道表面位移監(jiān)測主要包括頂板下沉量以及兩幫移近量的監(jiān)測，主要有兩種方法：人工定期監(jiān)測和有線/無線傳感器的監(jiān)測。但是人工定期監(jiān)測的工程量比較大，測量步驟繁瑣，精度不高；而傳感器監(jiān)測的成本比較高，通信機制比較復雜，易受到煤礦巷道環(huán)境的影響。
　　針對上述情況，本文將近景攝影測量的方法應用到煤礦巷道中，對巷道的表面位移進行監(jiān)測。主要包括以下三個部分的內容：

2、>　　煤礦巷道模型的搭建。本文首先根據煤礦巷道表面位移監(jiān)測的內容，搭建了實驗室模型，并對整個課題進行了總體規(guī)劃。
　　復雜背景下目標測點的提取。由于煤礦巷道內的環(huán)境比較復雜，放置的目標測點比較弱小，所以需要在復雜的巷道背景下提取出目標測點。先用直方圖規(guī)定化對圖像進行了簡單的增強處理；然后利用基于Top-hat變換的形態(tài)學方法對圖像進行濾波；最后再利用迭代方法求出圖像的最佳分割閾值來分割圖像，從而提取到了目標測點的坐標值。
　

3、　目標測點坐標的計算。煤礦巷道內的環(huán)境比較暗，而且地勢比較復雜，用傳統(tǒng)的攝像機標定的方法來獲得攝像機的內方位元素和外方位元素已經不太適用。因此，使用以下的方法來獲得攝像機的內參和外參：先對同一個矩形進行三次成像，利用矩形的幾何約束條件來對攝像機進行自標定，進而確定攝像機的內方位元素；然后根據空間中任意平面在射影變換下的成像關系，確定單應矩陣，最后在單應矩陣構成的數學約束條件下來確定攝像機的外方位元素。得到了攝像機的內、外參數之后，目標測